激光雷達掃壞CMOS，難道汽車都要變成“光棱坦克”了？

激光雷達，對于汽車產業的重要性不言而喻，它是自動駕駛汽車感知周圍環境的關鍵傳感器之一。憑借其高精度的 360 度全方位掃描能力，激光雷達能夠實時生成車輛周圍環境的精確三維地圖，精準檢測并追蹤其他車輛、行人、障礙物等，為自動駕駛決策系統提供精準且可靠的數據支持，是保障自動駕駛汽車安全行駛、實現智能駕駛功能落地的核心基石，正推動著汽車產業向著更智能、更安全的方向加速變革。

但是在給車輛更安全的環境感知能力之時，各位讀者有沒有想過，這些越來越多激光雷達，會逐漸開始危害我們的財產安全，而首當其沖的就是手機攝像頭。

近日，有越來越多的證據證明，激光雷達會嚴重威脅CMOS傳感器的正常工作，可能會永久損壞智能手機攝像頭。Reddit 用戶 Jeguetelli在用他的iPhone 16 Pro Max拍攝一臺全新的沃爾沃 EX90 時，當鏡頭移動到車頂的激光雷達時，CMOS直接捕捉到了激光雷達的脈沖，巨大的能量直接擊中了鏡頭下的CMOS，留下了永久性的燒毀像素群，呈現出紅色、粉色和紫色。

拍攝沃爾沃EX90的激光雷達產生的壞點

這不禁讓大眾開始擔心起來，隨著路上的激光雷達越來越多，我們身邊的這種威脅會不會越來越多，我們平時使用的CMOS損壞還是小事，更進一步，這些激光雷達的存在會不會成為我們眼鏡的隱藏殺手呢？

首先，我們先來簡單說說什么激光會損壞我們的CMOS設備。太陽光是生活中最常見的光，它由多種波長組成。在穿過大氣層時，太陽光被削弱，導致其照射到地球表面的強度降低。而但是激光不同，激光只能輸出一個顏色的光波，顏色非常純凈，而且指向性極強，你可能不敢相信，激光的亮度可能比太陽光的亮度還要強。在面對如此強光的照射下，CMOS很有可能因自身的熱量過高，超過了元件的工作溫度上限，或者即時電壓超過限制，那元件就很有可能被擊穿，之后就會出現壞點、亮點或壞線、亮線。比較有代表性的場景就是各類演唱會的現場，會有各種用于舞美的激光燈具，隨便在互聯網上搜索一下，就能找到各類手機、相機被激光打壞的帖子。

那么，同樣也是在發射激光的激光雷達，是不是也同樣兇險呢？首先，先要說明的是，雖然同為激光，但是激光雷達發出的激光顯然于演唱會上的各類激光不同——它用肉眼看不到啊。因為，新能源車的激光雷達，基本上是紅外雷達，波長在900nm或者1550nm之間。

之后我們也來簡單聊一聊激光雷達的工作原理：它持續不斷地向外發射激光脈沖，隨后利用雷達內置的接收器以及先進的信息處理系統，精準測量脈沖反射回來的時間與強度，也就是所謂的回波，由此計算出物體與車輛之間的距離以及物體的大致形狀。值得注意的是，激光雷達發出的激光并非連續的光束，而是在極短的時間間隔內，以納秒（十億分之一秒）級別的速度快速進行打點操作。至于 128 線、192 線的激光雷達，這個數字代表的是它們在同一時刻能夠發射出的光線道數，線數越多，其探測的精度也就越高。

在如此高精度的探測模式下，一般的車載激光雷達會持續掃描車輛前方水平 120°、垂直 25° 范圍內數百米的區域，以獲取豐富的環境感知數據。在這樣大面積且高頻率的掃描過程中，手機鏡頭幾乎難以避免地會接觸到激光雷達發射出的激光射線。起初，它可能會燒毀 CMOS 上的微透鏡、拜爾濾鏡等關鍵部件，隨著激光持續作用，最終甚至會直接燒毀布線層。這種損壞在手機屏幕上會呈現出從一個小小的亮點，逐漸發展成一條線，直至影響整個屏幕畫面的不良現象。

那這么說來，街上現在越來越多的激光雷達在車頭上頂著，豈不是一個個都成了“光棱坦克”了？對于設備的CMOS來說大街直接成了最危險的地方，無數的激光雷達掃來掃掃去，沾著死碰到亡的。但是這種被車頂激光雷達打壞CMOS的現象也沒有大規模發生，只是極個別事件，這又是這么回事兒呢？

眾所周知，咱也不能拋開計量談毒性，在這里筆者整理了一下《中國光學》期刊對于《激光對 CMOS 圖像傳感器的損傷問題》的研究論文。簡單來說，對于波長較短的 532nm 激光，當能量密度達到約 28.95mJ/cm2 時，CMOS 圖像傳感器就會出現不可逆的點損傷，而波長較長的 1064nm 激光，需要將能量密度升高至約 40.79mJ/cm2，才會在 CMOS 圖像傳感器上產生點損傷。

進一步的實驗表明，當 532nm 激光的能量密度達到 69.91mJ/cm2 時，CMOS 圖像傳感器不僅會出現點損傷，還會出現橫縱向的線損傷，損傷點橫縱向區域的整條線的像素失效，此時受損像素數量有所增加，但其他區域的像素仍能正常工作。隨著能量密度繼續提高，當達到 167.6mJ/cm2 時，整個圖像線損傷現象明顯，相機成像質量大幅下降，畫面變得模糊，且顯微鏡觀察下發現激光燒蝕面積進一步擴大，損傷區域內出現嚴重的深坑，影響到感光層后的金屬電路層，阻礙信號傳輸。當激光能量密度超過 519.3mJ/cm2 時，探測器完全無法成像。

對于 1064nm 激光，當能量密度達到100.6mJ/cm2 時，出現線損傷；在能量密度為132.4mJ/cm2時，CMOS 圖像傳感器遭受功能性損傷；而當能量密度高達1.24J/cm2時，探測器致盲，無法正常工作。

從以上數據，我們大概可以得出一個結論，就是波長越長的的激光，燒毀CMOS所需的能量就越大，而上文中提到，目前主流的車用激光雷達的波長都在900nm到1550nm之間。具體來說就是兩種規格 905nm 和 1550nm。而作為對比，主要做905nm激光雷達產品的企業禾賽科技曾經透露過一個參數，在距離激光雷達 10cm 的位置，功率密度大概是 0.0004 W/cm2。也就是說在這個距離下，每秒CMOS受到激光照射的功率 0.4 mJ/cm2。對比一下1064nm對于CMOS的損傷閾值為100.6mJ/cm2，可以說微不足道。

根據影視颶風以及綠芯頻道的實測，市面上絕大多數的激光雷達對于CMOS來說都是安全的。但是這里面有一個異類，就是蔚來ET7所使用的1550nm的圖達通獵鷹激光雷達，它會確實在10cm之內損害大部分手機的CMOS。

但各位先別急著“噴”蔚來，蔚來之所以選擇1550nm激光雷達不僅它的功率更大，能輕松探測超過400M以上，遠遠超過主流905nm的200米左右，而且還是因為它對于人眼有著更好的保護效果。因為根據研究，1550nm波長的激光會被水大量吸收，也就是說，當這些激光照射到人眼的時候，就會被晶狀體、角膜等等結構吸收，根本照射不到視網膜。更何況10cm的距離相當于人要爬上前機蓋，把手機對著激光雷達拍攝，這樣的拍攝姿勢生活中就很難可以做到。

那么也許有讀者會問，既然蔚來的激光雷達可以更好的保護人眼，那么其他主流的激光雷達會對人眼有害嘍？我們先說結論！經過嚴格的設計、精細的調控和國際標準的嚴格認證，車載激光雷達在正常使用情況下是安全的，因為現在全球的激光標準都是以保護人眼為第一準則，更嬌貴的CMOS暫時不在保護范圍，絕大部分情況也是安全的，重點保護的人眼就更沒問題了。

全球范圍內，IEC 60825-1 標準是激光產品安全領域最具權威性的規范。它依據激光對人體可能造成的傷害風險，將產品細分為不同安全等級。其中，Class 1 級別激光產品在正常操作場景下，不會對人眼產生危害。對于車載激光雷達而言，其設計階段嚴格遵循 Class 1 安全準則，這要求設備在直接觀測或經漫反射后，其激光輸出功率與能量均需大幅低于生物組織損傷閾值，從而確保使用過程中的安全性。

但或許又有讀者會想，未來道路上很可能出現多輛搭載激光雷達的汽車同時行駛的情況，這是否會讓發射的激光束在空間上疊加，導致累積效應從而對人眼造成潛在傷害？

針對這一問題，通常有以下分析思路：一方面，多車激光雷達同時運行時，其激光束在路面上的實際交疊區域往往存在于距離車輛較遠的區域，此時激光能量密度已大幅衰減；另一方面，激光雷達采用動態掃描技術，各激光束在空間分布與發射時序上存在差異，同時精確聚焦于人眼瞳孔的概率極低，計算結果表明僅為十億分之一左右；再者，即便發生短暫疊加，由于掃描速率極高，疊加持續時間僅為微秒量級，遠未達到引發生物組織損傷的照射時長閾值。因此，即便在最復雜的路況下，激光雷達的累積輻射強度也遠低于對人眼或皮膚造成傷害的臨界水平。

因此，各位讀者不用擔心現在的激光雷達會對視力造成影響，而對于喜歡給愛車拍照的讀者來說，大部分車輛都可以放心拍。而對于蔚來ET7的車主，應該也沒人會爬上前機蓋頂給不好看的激光雷達大鼓包拍微距或者特寫吧？對...對吧，應該沒有吧？